机器学习-线性回归-2019-11-18

线性回归解决的是一个或多个特征输入对输出的影响。

之前y=sign(w^Tx ) 的取值为{0,1},判断值只能是“YES”或者“NO”;现在线性回归,则是整个实数集。

线性回归 y=w^Tx

在Linear Classification中,将1,-1变换成o,x在二维或者多维空间,希望有一条直线或者平面可以将o,x进行分割

在线性回归中,将所有的输入X得到的Y,变成o,分布在整个实数空间(二维或者多维)。然后用 “余数” 表示预测/实际的Y到真实函数Y=f(x)的距离err=(\hat{y}-y)^2

如果我们相信VC bound,那么我们可以通过Ein 来推到出Eout。这时问题则变成如何最小化Ein


通过上面的整理,可以得到W_{Lin}=X^{\dotplus }Y,是d+1维的。其中X^{\dotplus }=\frac{X^{T}}{X^{T}X}

在VC bound中,通过分类的方法,找到其中某几个H,使得Ein最小并且有上界;在Noise中,学到了Pointwise的方法,也就是看过每个point后,得到err。在线性回归中,使用Pointwise的方法,对得到的Ein,求平均。

这个式子有什么样的几何含义呢?

Y=f(x)是理论上的那个平面,\hat{Y}是预测/实际值。 W(LIN)是最小化Ein得到的W。那么预测 \hat Y=Wlin*X的话,\hat Y应该落在Wlin*X的平面上

如果Y-\hat Y 最小,则应该有一个向量,垂直于span X

H=X^{\dotplus }X ,而\hat Y=Wlin *X=X^{\dotplus }X*Y,可以理解为Y在\hat Y的投影

那么(I-H)可以理解为Y-\hat Y,即垂直于span X的那条线

在Noise学过,y=ideal mini target f(x)+Noise ,f(x)=w*x,在span X的平面内。

那么Y-mini target f(x)=Noise,在几何意义上,可以理解为,mini target F(x)是Y在 Span X的投影。Noise就是Y-mini target F(x)。 y-mini targrt F(x)可以理解为Wlin最佳解的(Y-\hat Y)*Noise。其中Y是N维,\hat{Y}是d+1维的。I-H是N-(d+1)维的。

最后求平均得到

Eout-Ein=2(d+1)\N

Learning Curve提示:

1. 在N取向无穷大时,Ein平均和Eout平均,都会无限趋近与Noise level。

2. Ein的平均,都是修正,会使得Ein平均越来越小。而Eout平均,则会稍微偏离原来的方向。

3. 泛化能力产生的错误Eout-Ein=2(d+1)\N

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成,浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

相关阅读更多精彩内容

友情链接更多精彩内容